【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テニスボールに関するものであり、さらに詳しくは本発明は、改善されたコアを有する無加圧（pressureless）テニスボールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および課題】
従来のテニスボールは、中空のゴムのコアおよびフェルトカバーを有している。ほとんどの新しいテニスボールのコアは、高い反撥弾性を与えるために加圧されている。従来の新品の加圧テニスボールは、約１０〜１５ｐｓｉ（０．７〜１．０５kg／cm2）のゲージ圧の内部圧力を有する。
【０００３】
コアの内部圧力と大気圧とが異なる圧力のために、コア中の加圧ガスはゆっくりとコアから漏れていく。結果として新品のテニスボールは、ボールの内部圧力を維持するために、気密の加圧カン内にパッケージしなければならない。しかしながら、ひとたびカンが開けられると、コア内の加圧ガスはコアから漏れ始める。内部圧力が減少すると、ボールの反撥弾性または反撥係数が減少し、最終的にボールはプレーに適さなくなってしまう。
【０００４】
大気圧に対して僅かに高い、あるいはほとんど同じ内部圧力を有する無加圧テニスボールは、入手可能である。無加圧テニスボールは、加圧された気密容器にパッケージする必要がなく、このようなボールの反撥弾性は、内部圧力の漏れを原因とする減少が見られない。
【０００５】
米国ローンテニス協会のテニスボールの規定は、次のようになっている：
“ボールは、コンクリートの基台に対して１００インチ（２５４cm）の高さから落下させたとき、５３インチ（１３５cm）超５８インチ（１４７cm）未満でバウンドしなければならない”
“ボールは、１８ｌｂ（８．１６５kg）の荷重で、前方変形が０．２２０インチ（０．５６cm）超０．２９０インチ（０．７４cm）未満、且つ戻り変形が０．３５０インチ（０．８９cm）超０．４２５インチ（１．０８cm）未満でなければならない。この二つの変形の値は、ボールの３軸に沿って行われた３つの値の平均であり、そのうちの二つの値は、各場合において０．０３０インチ（０．０８cm）を超えて異なっていてはならない”
【０００６】
加圧テニスボールの内部圧力は、ボールのレジリエンスおよび反撥弾性を増加させる。通常、無加圧テニスボールのコアは、内部圧力の欠如を補うために、加圧テニスボールのコアよりも反撥弾性および剛性が高くなるように設計されている。しかしながら、テニスボールのコアの剛性を高めようとする従来の試みは、コアのレジリエンスおよび反撥弾性を減少させるものであり、テニスボールの性能に悪影響を及ぼしていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無加圧テニスボールのための改善されたコアを提供するものである。コアは、レジリエンスおよび反撥弾性をほとんど減少させず、あるいは全く減少せず、幾つかの場合においては増加させながら、改善された剛性を提供するコンパウンドから形成される。コアは、エチレンと一種以上のアルケン類とのコポリマーから形成されるプラストマーおよびゴムから実質上なる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施態様を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に従って形成されたテニスボールの一部切欠き図である。
図２は、テニスボールのコアの分解斜視図である。
図３は、結合したコアを示す図である。
【０００９】
テニスボール１０は、弾性のエラストマーのコア１１およびフェルトカバー１２を有する。このカバーは、二つのダンベル形のピース１３のフェルトから形成され、これらは接着剤１４によりコアに結合している。この二つのフェルトのピースは、接着性の継ぎ目１５により分離されている。コアは、一対の半球形の半殻１６から形成され、これらは互いに結合し、中空の球体を形成している。
【００１０】
従来のテニスボールのコアは、主な原料としてゴムを含むコンパウンドから成形されている。なお、本明細書中の用語“ゴム”とは、エラストマー特性を示すように加硫または硬化され得る任意の天然または合成ポリマーを意味する。用語“ゴム”は、天然ゴム、ポリイソプレン、ブチルゴム、ポリブタジエン等、あるいはこれらの混合物を包含する。従来のゴムのコアは、フィラー、分散剤、促進剤、硫黄のような加硫剤等の別の原料も含んでいる。
【００１１】
本発明のコアは、プラストマーをさらに含むという点で従来のコアとは異なる。プラストマーは、エチレンと、炭素数４〜１０個を有する一種以上のアルケン類とのコポリマーとして定義される。このプラストマーは、エチレン７０〜９０．５重量％、およびアルケン９．５〜３０重量％を含有するのが好ましい。好適には、プラストマーは、次の物理的特性を有するのがよい：
【００１２】
比重： ０．８６〜０．９１
メルトインデックス： ０．５〜３０
ショアーＤ硬度： ２０〜５０
曲げ弾性率： １０００〜１０,０００ｐｓｉ（７０．３〜７０３kg／cm2）
【００１３】
好適な材料は、エチレン−ブテンおよびエチレン−ヘキセンコポリマーを含み、これらはExxon社から商品名“Exact”として入手可能である。またエチレン−オクテンコポリマーも有用であり、これはDow Chemical社から商品名“Engage”として入手可能である。“Exact”プラストマーは、米国特許第4,978,717号明細書に記載されていると考えられ、ここに参照として引用する。
【００１４】
本発明のコアを製造するためのコンパウンドは、ゴム１００重量部と、ゴム１００重量部に対してプラストマー１０〜５０重量部を含むのがよい。フィラーや加硫剤としての硫黄のような他の従来の原料もまた利用可能である。
【００１５】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに説明する。
４つのコアコンパウンドを表１に示す。これらコアコンパウンドは、Ｊ１、Ｊ２、Ｐ３およびＰ４として示されている。Ｊ１およびＪ２コンパウンドは、プラストマーを含まない比較コンパウンドである。Ｊ１およびＪ２コンパウンドは、ほぼ同じであるが、Ｊ２はＨＳ−８７０樹脂、炭酸マグネシウムおよびシリカを僅かに増加させており、Ｊ１よりも僅かに硬いものである。
【００１６】
表は、ゴム１００重量部に対する重量部として各原料を示している。各コンパウンドから成形された無加圧コアのサイズ、重量、変形および反撥弾性を、表１の下部に示す。
【００１７】
変形は、テニスボールの硬さまたは剛性の測定であり、スティーヴンデフレクトメーター（Steven's Deflectometer）と呼ばれる当業界で標準的に使用されている試験装置を用いて測定した。テニスボールを前記のスティーブン装置の二つの平らな平行プレート間におき、３ポンドの圧縮荷重を予め施す。ここで装置をゼロ較正し、さらに１８ポンドの圧縮荷重を適用する。この１８ポンドの圧縮荷重によるテニスボールの撓みの量を、ボールの変形として記録する。その値が低いほど、ボールの剛性は高くなる。この測定は、３つの直交する軸に対して行われ、平均値を計算した。
【００１８】
反撥弾性は、ボールのバウンド特性の測定である。ボールを１００インチ（２５４cm）の高さ（ボールの底部までの高さ）から、硬質の花崗岩上に落とす。ボールの最大のバウンド高（ボールの底部までの距離）を、ボールのバウンド高として記録する。実験は３回行い、平均値を計算し、最終値とする。
【００１９】
Exact4033プラストマー以外の表１の原料は、従来からテニスボールのコアに用いられているものである。コアのコンパウンドは、バンバリーミキサーを用いる従来の方法によりブレンドし、半殻を成形し、これらを互いに結合させ無加圧中空コアを形成した。表１に配合によれば、Exact4033プラストマーは、コアの硬さの増加（変形の減少）に有効であり、同時にバウンド高の増加に有効であった。
【００２０】
【表１】
【００２１】
Ｐ３およびＰ４コンパウンドから製造されたコアを、従来のフェルト織物のカバーで覆い、無加圧テニスボールを形成し、対照のコア（Ｊ２）から形成されたテニスボールと比較した。得られた結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
このテニスボールは、“ボール圧力：平均”で示されるように、大気圧を僅かに超える内部圧力を有していた。
表１（コアのデータ）および表２（完成したボールのデータ）から分かるように、Exact4033プラストマーを用いて製造されたコアおよび完成ボールは、Exact4033を含まないＪ２対照コンパウンドよりも顕著に増加したバウンド高および剛性を有していた。
【００２４】
表３は、Ｐ３コンパウンドの１〜３回のバンバリー練りにより製造された無加圧コアを有するテニスボールと、Ｊ２対照コンパウンドから製造されたコアを有するボールのデータを示すものである。Ｐ３コアを有するボールは、顕著に増加したバウンド高および硬さを有していた。
【００２５】
【表３】
【００２６】
上記では本発明の特定の一実施態様を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、当業者ならば多数の詳細部分の変更が可能であることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って形成されたテニスボールの一部切欠き図である。
【図２】テニスボールのコアの分解斜視図である。
【図３】結合したコアを示す図である。
【符号の説明】
１０ テニスボール
１１ コア
１２ フェルトカバー
１３ ダンベル形のピース
１４ 接着剤
１５ 接着性の継ぎ目
１６ 半球形の半殻[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to tennis balls, and more particularly, the present invention relates to pressureless tennis balls having an improved core.
[0002]
[Prior art and problems]
Conventional tennis balls have a hollow rubber core and a felt cover. Most new tennis ball cores are pressurized to give high resilience. Conventional new pressure tennis balls have an internal pressure of about 10 to 15 psi (0.7 to 1.05 kg / cm 2 ) gauge pressure.
[0003]
The pressurized gas in the core slowly leaks from the core because the pressure inside the core is different from the atmospheric pressure. As a result, a new tennis ball must be packaged in an airtight pressure can in order to maintain the internal pressure of the ball. However, once the can is opened, the pressurized gas in the core begins to leak out of the core. As the internal pressure decreases, the ball's rebound resilience or coefficient of restitution decreases, and eventually the ball becomes unsuitable for play.
[0004]
Pressureless tennis balls are available that have a slightly higher or nearly the same internal pressure relative to atmospheric pressure. Non-pressurized tennis balls do not need to be packaged in a pressurized airtight container, and the rebound resilience of such balls is not reduced due to leakage of internal pressure.
[0005]
The American Lawn Tennis Association rules for tennis balls are as follows:
“The ball must bounce below 53 inches (135 cm) and below 58 inches (147 cm) when dropped from a height of 100 inches (254 cm) against a concrete base.”
“The ball has a load of 18 lb (8.165 kg), a forward deformation greater than 0.220 inches (0.56 cm) and less than 0.290 inches (0.74 cm), and a return deformation of 0.350 inches (0.89 cm). ) Must be less than 0.425 inches (1.08 cm), the value of the two deformations being the average of the three values taken along the three axes of the ball, of which two values are In each case, it must not differ by more than 0.030 inches. "
[0006]
The internal pressure of a pressurized tennis ball increases the ball's resilience and rebound resilience. Normally, the core of a pressureless tennis ball is designed to be more repulsive and rigid than the core of a pressured tennis ball to compensate for the lack of internal pressure. However, previous attempts to increase the rigidity of the tennis ball core have reduced the resilience and rebound of the core, adversely affecting the performance of the tennis ball.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an improved core for pressureless tennis balls. The core is formed from a compound that provides improved stiffness with little or no decrease in resilience and rebound resilience, in some cases increasing. The core consists essentially of plastomers and rubbers formed from copolymers of ethylene and one or more alkenes.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway view of a tennis ball formed in accordance with the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a tennis ball core.
FIG. 3 is a diagram showing the coupled cores.
[0009]
The tennis ball 10 has an elastic elastomer core 11 and a felt cover 12. The cover is formed from a felt of two dumbbell-shaped pieces 13 which are bonded to the core by an adhesive 14. The two felt pieces are separated by an adhesive seam 15. The core is formed from a pair of hemispherical half-shells 16 that are joined together to form a hollow sphere.
[0010]
Conventional tennis ball cores are molded from a compound containing rubber as the main raw material. It should be noted that the term “rubber” herein refers to any natural or synthetic polymer that can be vulcanized or cured to exhibit elastomeric properties. The term “rubber” includes natural rubber, polyisoprene, butyl rubber, polybutadiene, and the like, or mixtures thereof. Conventional rubber cores also contain other raw materials such as fillers, dispersants, accelerators, vulcanizing agents such as sulfur.
[0011]
The core of the present invention differs from conventional cores in that it further comprises a plastomer. A plastomer is defined as a copolymer of ethylene and one or more alkenes having 4 to 10 carbon atoms. The plastomer preferably contains 70 to 90.5% by weight of ethylene and 9.5 to 30% by weight of alkene. Preferably, the plastomer has the following physical properties:
[0012]
Specific gravity: 0.86-0.91
Melt index: 0.5-30
Shore D hardness: 20-50
Flexural modulus: 1000-10,000 psi (70.3-703 kg / cm 2 )
[0013]
Suitable materials include ethylene-butene and ethylene-hexene copolymers, which are available from Exxon under the trade name “Exact”. Also useful are ethylene-octene copolymers, which are available from Dow Chemical Company under the trade name “Engage”. “Exact” plastomers are believed to be described in US Pat. No. 4,978,717, incorporated herein by reference.
[0014]
The compound for producing the core of the present invention preferably contains 100 parts by weight of rubber and 10 to 50 parts by weight of plastomer with respect to 100 parts by weight of rubber. Other conventional raw materials such as fillers and sulfur as a vulcanizing agent are also available.
[0015]
【Example】
Next, the present invention will be further described with reference to examples.
The four core compounds are shown in Table 1. These core compounds are shown as J1, J2, P3 and P4. J1 and J2 compounds are comparative compounds that do not contain plastomers. The J1 and J2 compounds are approximately the same, but J2 has slightly increased HS-870 resin, magnesium carbonate and silica, and is slightly harder than J1.
[0016]
The table shows each raw material as parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber. The size, weight, deformation and rebound resilience of the non-pressurized core formed from each compound are shown in the lower part of Table 1.
[0017]
Deformation is a measurement of the hardness or stiffness of a tennis ball and was measured using a standard test equipment used in the industry called the Steven's Deflectometer. A tennis ball is placed between the two flat parallel plates of the Steven device and pre-stressed with 3 pounds of compression. The instrument is now zero calibrated and an additional 18 pounds of compressive load is applied. The amount of tennis ball deflection due to this 18 pound compression load is recorded as ball deformation. The lower the value, the higher the ball stiffness. This measurement was performed on three orthogonal axes and the average value was calculated.
[0018]
Rebound resilience is a measurement of the bounce characteristics of a ball. Drop the ball from a height of 100 inches (254 cm) to the bottom of the ball onto hard granite. The maximum bounce height of the ball (distance to the bottom of the ball) is recorded as the ball bounce height. The experiment is performed three times, the average value is calculated, and the final value is obtained.
[0019]
The raw materials in Table 1 other than Exact4033 plastomer are those conventionally used for tennis ball cores. The core compound was blended by conventional methods using a Banbury mixer to form half-shells that were bonded together to form a pressureless hollow core. According to the formulation shown in Table 1, Exact4033 plastomer was effective in increasing core hardness (decreasing deformation) and at the same time increasing in bounce height.
[0020]
[Table 1]
[0021]
A core made from P3 and P4 compounds was covered with a conventional felt fabric cover to form a pressureless tennis ball and compared to a tennis ball formed from a control core (J2). The obtained results are shown in Table 2.
[0022]
[Table 2]
[0023]
The tennis ball had an internal pressure slightly above atmospheric pressure, as indicated by “ball pressure: average”.
As can be seen from Table 1 (core data) and Table 2 (finished ball data), cores and finished balls made with Exact4033 plastomers had significantly increased bounce over J2 control compounds without Exact4033. It was high and rigid.
[0024]
Table 3 shows data for tennis balls with a non-pressurized core made from 1 to 3 Banbury kneadings of P3 compound and balls with a core made from J2 control compound. Balls with P3 core had significantly increased bounce height and hardness.
[0025]
[Table 3]
[0026]
Although one particular embodiment of the present invention has been described in detail above, it will be understood by those skilled in the art that many changes in detail can be made without departing from the spirit and scope of the invention. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway view of a tennis ball formed in accordance with the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a tennis ball core.
FIG. 3 shows a bonded core.
[Explanation of symbols]
10 Tennis ball 11 Core 12 Felt cover 13 Dumbbell-shaped piece 14 Adhesive 15 Adhesive seam 16 Hemispherical half-shell
